【选型】变频器制动单元应用中选择超快恢复整流二极管UFT800D/G/J，具有可靠性高、功耗低等特点

时间： 2019-10-03 来源：Diotec

技术问答

工业用通用性变频器在电机驱动节能效果明显，节电率可达20~60%，被广泛应用于风机、泵类负载等交流电机驱动中。在变频器中制动单元是必不可少的电路，当电极拖动大惯量负载开始急剧减速、停车时，电动机的实际转速可能超过变频器的给定转速，此时驱动电机相当于一台发电机，其产生的感应电压通过逆变器MOSFET内部二极管整流后馈入变频器直流侧，导致直流电压升高，若不加以限制可能会击穿功率器件。通常的方法是给变频器增加能耗制动单元，当直流侧电压升高并超过阈值时，通过电阻消耗电机的再生电能，达到保护变频器的效果。实现原理如图1所示。

图1. 变频器制动单元与逆变单元

图1中阴影部分单元为变频器制动斩波电路，可在内部或外部接入大功率电阻（电阻接口引线与二极管并联，如图1所示）做为耗能部件。当直流母线电压过高且超过阈值时，制动电路MOSFET打开，再生电能通过功率电阻消耗；当直流母线电压恢复到正常的电压水平时，MOSFET关闭，能耗电路断开。该制动电路结构简单且使用器件少，在变频器中应用广泛。在制动电路中，二极管主要起到续流作用，在MOSFET关闭瞬间，线路以及电阻的杂散电感继续放电，导致MOSFET漏极电压快速升高，当上升电压超过直流母线电压时，二极管官导通，线路杂散电感通过二极管续流放电，以保护MOSFET不被击穿。对于制动斩波电路中，在选择二极管时应选择能承受大电流冲击和具有高耗散功率的器件以应对制动单元MOSFET在不断开通、关闭工况下，杂散电感电流的冲击。针对此处的应用，DIOTEC（德欧泰克）推荐超快恢复整流二极管 UFT800D、UFT800G、UFT800J，这几款二极管具有高耗散、高运行结温和高浪涌电流，其i²t值(正向浪涌电流平方对其持续时间的积分值)可达62A²s，其60Hz(8.3ms，半正弦波)峰值正向浪涌电流可达125A，其运行结温最高可达150℃，同时该系列二极管具有较低的正向压降，自身功耗较低，非常适合应用在变频器制动电路中。产品外观、尺寸如图2所示。

图2. UFT800D、UFT800G、UFT800J超快恢复整流二极管

UFT800D、UFT800G、UFT800J二极管主要区别如下表所示：

UFT800D、UFT800G、UFT800J二极管最大平均正向整流电流8A，可承受峰值正向浪涌电流I_FSM达112A（@半正弦波，50Hz，10ms），能有效的应对高浪涌电流的冲击，具有很高的可靠性。在V_R=V_RRM时，漏电流I_R小于5uA（@T_J=25℃），低漏电流有利于在变频器正常工作时（非再生发电状态），降低制动单元的损耗，进一步优化变频器效率；结壳热阻均小于2.5K/W，具有较强的散热能力，有利于提高二极管的可靠性。

几款器件重量约为1.8g，外壳材料阻燃等级达到UL 94V-0，无铅且符合RoHS、REACH标准，是一款可靠性高、抗冲击电流能力强、绿色环保的器件。

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【选型】Diotec超快恢复二极管在工业电机驱动器PFC功率因素校正电路中的选型推荐

Diotec（德欧泰克）推荐该公司生产的MUR460、UGB8JT、UFT800J、MUR860、MURF2060CT系列超快恢复二极管，该系列二极管均具有超低反向恢复时间，低结电容、低正向电压的优点，适合做为PFC功率因素校正电路的整流二极管。

器件选型发布时间 : 2019-10-31

DIOTEC Rectifiers选型表

DIOTEC 整流器/Rectifiers 包含超快恢复整流器,单相桥式整流器,快恢复二极管,高压整流管,超快回收整流器,标准回收整流器，提供以下参数选型：Repetitive Peak Reverse Voltage VRRM[V]：50-24000；Junction Temperature Tjmax [℃]：120-200

产品型号	品类	Type	Package	Repetitive Peak Reverse Voltage VRRM[V]	Maximum Average Forward Rectified Current IFAV[A]	Junction Temperature Tjmax [℃]	Peak Forward Surge Current IFSM[A]	Forward Voltage VF[V]	Forward Voltage IF[A]	Leakage Current IR[A]	Leakage Current VR[V]
ABS10	Single Phase Bridge Rectifiers	SMD	SO-DIL ABS 4mm	1000	0.8	150	27	1.1	0.8	5	1000

选型表 - DIOTEC 立即选型

DISCRETE SOLUTIONS FOR EV CHARGING

型号- UGB8JT,BYG23T,LDI1117 SERIES,DBI25-08A,DBI25-18A,DI012N60D1,DIJ020N60,ESD9BL0522P,DBI20-16B,TGL200CF08,AM2000,BYG10M,SMS560-3G,DBI20-08B,BYG10K,DI6206 SERIES,FR2YSMA,DI79L SERIES,1.5SMC550CA,ESD5Z3V3,ESD9BL24P,ESD5Z3V12,P6SMB400CA,SK34SMA-3G,UFT800J,P6SMB550CA,1.5SMC400CA,MUR860,MURF2060CT,P2500Y,P2500T,DI78L SERIES,DI78M SERIES

商品及供应商介绍 - DIOTEC - Version 10/2020 - 10/2020 PDF 英文下载

USL1A ... USL1M Ultrafast Recovery SMD Rectifier Diodes

型号- USL1G,USL1J,USL1B/-AQ,USL1M/-Q,USL1D/-Q,USL1A,USL1K,USL1M

数据手册 - DIOTEC - Version 2024-10-17 - 2024-10-17 PDF 英文下载

POWER RECTIFIERS IN TO-220 PACKAGE

型号- FT2000KG,MBR20150CT,SBT1060,FT2000AA,FT2000KA,KT20A150,PST1600A,30CTQ035,SBCT30200,SBCT30100,PST1600M,SBT10100,SBCT1050,SBCT2020,KT20K150,FT2000AG,SBT2045,PCT1600A,SBT1845-3G,SBCT1090,SBCT20100,SBT1090,MBR20100CT,PT800M,SBT1050,PCT1600M,SBT1040-3G,UFT800J,UFT800G,KT20A120,SBCT10100,30CTQ045,PT800A,UFT800D,MUR860,SBCT1060,SBCT2050,UFT800A,SBT1840-3G,SBCT30150,SBCT1020,KT20K120,MBR10100,SBT1045-3G,MBR20200CT,SBCT2090,SBT1045

数据手册 - DIOTEC - Version 05/2020 - 05/2020 PDF 英文下载

Diotec（德欧泰克）功率二极管/整流器选型指南

目录- Power Diodes/Rectifier

型号- S15MYD2,KT20A150,30CTQ035,SBCT2060,SK3050CD2,S16MSD2,SK2080CD2,SBT1845-3G,LDP01-26AYD2,SBCT1090,LDP02-26AYD2,SBJ1845-3G,SK3040CD2-3G,SBT1090,MBR20100CT,PT800M,PPS1545-3G,UGB8GT,PT800K,PT800J,SK20100CD2,PT800D,PT800G,SK1040D1,PT800A,SBCT2050,MURF2060CT,PT800B,FR20GKD2,SK2060CD2,SK2040CD2-3G,30CTQ045S,FR20AKD2,4.6SM6Z43A,SK1060D1,SK1030D1,PPS5100,SK1060D2,S16GSD2,LDP01-82AYD2,SBCT2040,FR20DKD2,SBCT2045,S15GYD2,SK1545YD2-3G,LDP01-26CAYD2,SBCT20100,SK1840D2-3G,S15JYD2,SBT1040-3G,UGB8AT,30CTQ040,SK1045D1,PPS560,S16BSD2,SK30100CD2,30CTQ045,SK2045CD2-3G,S15BYD2,SBCT1060,S16JSD2,SBCT2030,KT20K120,PPL2060,6.6SM8Z43A,SK3080CD2,LDP02-82CAYD2,UGB8JT,S16ASD2,LDP02-26CAYD2,SBT1060,FT2000AD,FT2000AA,FT2000AB,SBCT1045,PPS1045-3G,UGB8BT,SK1080D1,PPS1550,SK1080D2,SBCT30200,SK1050D2,SK4045CD2-3G,S15AYD2,FR20BAD2,MBRS20200CT,SBCT1050,SBCT2020,FT2000AG,SK3060CD2,SK1040D2-3G,SBT1050,SK2050CD2,KT20A120,S16DSD2,SBCT1040,SBCT30150,PPL1550,S15DYD2,SBT1045-3G,MBR20200CT,FR20GAD2,SBCT2090,FT2000KG,S15KYD2,LDP01-82CAYD2,ERJ3006,FT2000KA,FT2000KB,UGB8DT,SBCT30100,FT2000KD,S16KSD2,SBT10100,FR20DAD2,PPS1050,SBCT1030,LDP02-82AYD2,30CTQ040S,KT20K150,6.6SM8Z10A,SK10100D2,FR20BKD2,SK3045CD2-3G,UFT800J,4.6SM6Z10A,SK1020D1,SK10100D1,UFT800G,SBCT10100,SK2545YD2-3G,SK1050D1,UFT800D,PPS1060,SBT1840-3G,UFT800A,UFT800B,SBCT1020,MBR10100,30CTQ035S,SK1845D2-3G,SK1045D2-3G,FR20AAD2

选型指南 - DIOTEC - Version 26 - 2021 PDF 英文下载

UF5400 ... UF5408 Ultrafast Recovery Rectifier Diodes

型号- UF5408,UF5407,UF5406,UF5405,UF5404,UF5403,UF5402,UF5401,UF5400

数据手册 - DIOTEC - Version 2024-05-06 - 2024-05-06 PDF 英文下载查看更多版本

Diotec‘s Product Portfolio Offer Discrete Solutions for EV Charging

At low power systems they can be used to build the entire power stage, while at high power charging stations they are mainly used for auxiliary functions and controls. Typical circuits consist of input rectifier, power factor correction/boost (step-up) or forward (DC to DC) converter, auxiliary supplies, Gate driver and control. Diotec’s product portfolio includes Standard, Fast and Superfast Efficient Rectifiers, Schottky, TVS and ESD Diodes, Power MOSFETs and Linear Voltage Regulators, suitable for all of these applications.‍

应用方案发布时间 : 2020-11-28

【产品】表面贴装超快恢复整流二极管UMX系列，反向恢复时间最低小于50ns

Diotec推出的UMX系列表面贴装超快恢复整流二极管，主要适用于高频整流，高速开关等领域。其结温范围为-50℃~150℃，存储温度范围为-50℃~150°C，此外，这两款产品采用了DO-214AC（SMA）封装，选用材料阻燃等级经过了UL 94V-0认证，重约0.07g，并通过了符合RoHS，REACH、WEEE和ELV认证且达到无铅标准，是一款绿色环保电子元器件。

新产品发布时间 : 2019-06-19

UF4003GP ... UF4007GP Ultrafast Recovery Rectifier Diodes

型号- UF4007GP,UF4006GP,UF4005GP,UF4004GP,UF4003GP

数据手册 - DIOTEC - Version 2024-01-22 - 2024/2/22 PDF 英文下载查看更多版本

【应用】超快恢复整流二极管BYG23T用于新能源汽车空调压缩机控制器自举驱动电路，反向恢复时间短、正向压降低

自举悬浮驱动电源大大简化了驱动电源设计，只用一路电源即可以完成上下桥臂两个功率开关器件如IGBT的驱动，针对中小功率的电机驱动上运用，如在新能源汽车空调压缩机控制器用自举驱动电路，可节省器件成本以及PCB布局空间。本文推荐使用DIOTEC超快恢复整流二极管BYG23T，反向耐压为1300V，反向恢复时间trr小于75ns，正向压降为小于1.9V。

应用方案发布时间 : 2020-02-26